JP2009300391A

JP2009300391A - 電子基板の検査方法及びそれに使用する検査用アタッチメント装置

Info

Publication number: JP2009300391A
Application number: JP2008158261A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Fujii; 佳雄藤井
Original assignee: L & M Testron Kk
Current assignee: L & M Testron Kk
Priority date: 2008-06-17
Filing date: 2008-06-17
Publication date: 2009-12-24

Abstract

【課題】プローブが斜めになっていても、検査機と電子基板との間の導通を良好にする検査方法、検査用アタッチメント装置を提供する。
【解決手段】プリント配線基板などの電子基板５０１の検査測定用導通部が格子状に配設された検査機５００の検査測定用導通部と検査対象の電子基板５０１との間をプロ−ブ５００５を介して導通をとって電子基板５０１の検査を行う際に、プロ−ブ５００５の端部に当接するスプリング部１０２と電子基板５０１に当接するコンタクトピン部１０１とを有してなるアタッチメント装置１をプロ−ブ５００５と電子基板５０１との間に介在させてプロ−ブ５００５が斜めになっていてもアタッチメント装置１を介して検査機５００と電子基板５０１との間の導通を良好になし得るようにして電子基板５０１の検査を行う電子基板の検査方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント配線基板などの電子基板の検査方法及びそれに使用する検査用アタッチメント装置に関するものである。

図５に示すようなユニバ−サル検査機５００においては、その検査機側電極部５０００は、７０ミル（１．７８ミリ）、５０ミル（１．２７ミリ）、３５ミル（０．８９ミリ）などのピッチで、図４（Ａ）に示すように、格子状に用意されている。しかし、検査されるプリント配線基板５０１側の基板パッド５０１０の基板パッドピッチは、０．４ミリ、０．３ミリ、０．２ミリピッチと、より狭小になっているため、検査側治具板５００１は、当該検査機側電極部５０００に合わせて格子（グリッド）状にピン穴５００２が設けられ、又、基板側治具板５００３も、基板パッド５０１０に合わせてピン穴５００４が設けられ、図示のようにして、プロ−ブピン５００５を挿入し、全体として当該プロ−ブピン５００５を斜めに傾斜させて、検査機側電極部５０００とプリント配線基板５０１上の基板パッド５０１０との導通を図ることで、検査ができるように設計されている。その場合、プロ−ブピン５００５は、その外径が０．２５ミリ、０．１５ミリと用意されているが、基板側パッドピッチは、０．３ミリピッチ迄が限界である。尚、図４（Ｂ）は、プリント配線基板５０１及びその基板パッド５０１０を模式的に図示したものである。又、図５において、５００６は、ピンガイド用板、５０２は、テ−ブルである。
しかしながら、最近における極度の半導体ＩＣチップの高密度・極小化への動きに伴って基板側パッドピッチも高密度、狭小化への要求が強まっている中で、従来の治具構造とプロ−ブピンサイズでは対応が難しくなって来ている。
先ず、第１の問題は、基板パッドピッチが０．２ミリ、０．１ミリなど狭小ピッチが見込まれ、従って、基板パッドサイズも０．１５ミリ、０．１ミリ、０．０５ミリ径と極小径へとなって来ている。この様な極狭小ピッチと極小径パッドに、小径のプロ−ブピン５００５を斜めにしてコンタクトした場合、斜めの角度が大きくなればなる程、プロ−ブピン５００５は、基板パッド５０１０の表面に点でコンタクトせず、その先端が斜めの面でパッド５０１０に押圧されるため、湾曲して又は滑動して、基板パッド５０１０の表面に擦り傷を与えたり或いは打痕等のダメ−ジを生じさせることになる。即ち、小さな基板パッド５０１０面にダメ−ジを与えず確実なピンコンタクトを得ることが難しく検査の信頼性を著しく損なうことになる。

本発明は、上記した従来技術の有する欠点を解消できる技術を提供することを目的としたものである。
本発明の他の目的や新規な特徴については本件明細書及び図面の記載からも明らかになるであろう。

本発明の特許請求の範囲は、次の通りである。
（請求項１）プリント配線基板などの電子基板の検査測定用導通部が格子状に配設された検査機の当該検査測定用導通部と当該検査対象の電子基板との間をプロ−ブを介して導通をとって当該電子基板の検査を行う際に、当該プロ−ブの端部に当接するスプリング部と当該電子基板に当接するコンタクトピン部とを有してなるアタッチメント装置を前記プロ−ブと前記電子基板との間に介在させて前記プロ−ブが斜めになっていても当該アタッチメント装置を介して前記検査機と前記電子基板との間の導通を良好になし得るようにして当該電子基板の検査を行うことを特徴とする電子基板の検査方法。
（請求項２）プロ−ブが、該プロ−ブと該プロ−ブの送り装置とを有してなるプロ−バの一部を構成してなることを特徴とする、請求項１に記載された電子基板の検査方法。
（請求項３）プロ−ブの先端部に当接するスプリング部と電子基板に当接するコンタクトピン部とが、請求項２に記載のプロ−バの一部を構成してなることを特徴とする、請求項１又は２に記載された電子基板の検査方法。
（請求項４）プリント配線基板などの電子基板の検査測定用導通部が格子状に配設された検査機の当該検査測定用導通部と当該検査対象の電子基板との間をプロ−ブを介して導通をとって当該電子基板の検査を行う際に当該プロ−ブと当該電子基板との間に介在させて使用する当該プロ−ブの端部に当接するスプリング部と当該電子基板に当接するコンタクトピン部とを備えてなることを特徴とするアタッチメント装置であって、当該プロ−ブが斜めになっていても前記検査機と前記電子基板との間の導通を良好になすことができる検査用アタッチメント装置。
（請求項５）プロ−ブが、該プロ−ブと該プロ−ブの送り装置とを有してなるプロ−バの一部を構成してなることを特徴とする、請求項４に記載された検査用アタッチメント装置。
（請求項６）プロ−ブの先端部に当接するスプリング部と電子基板に当接するコンタクトピン部とが、請求項５に記載のプロ−バの一部を構成してなることを特徴とする、請求項４又は５に記載された検査用アタッチメント装置。

本発明によれば、プロ−ブの端部に当接するスプリング部と検査対象の電子基板に当接するコンタクトピン部とを有してなるアタッチメント装置を当該プロ−ブと当該電子基板との間に介在させることにより、当該プロ−ブが斜めになっていても、当該コンタクトピン部が当該スプリング部により押圧されて、電子基板のパッドなどに垂直にコンタクトされるので、当該アタッチメント装置を介して検査機と電子基板との間の導通を良好になすことができる。微細回路のプリント配線基板などの電子基板であっても、検査を容易にすると共に、導通検査の信頼性を向上させることができる。本発明によれば、従来の検査機にアタッチメント装置を付加すれば足りるので、技術的にも簡易にその目的を達成することができ、又、コスト的にも比較的に安価に提供できる。

本発明のアタッチメント装置１は、図２（Ａ）に示すようなコンタクトピン部１０１と、図２（Ｂ）に示すようなスプリング部１０２とを有してなり、当該コンタクトピン部１０１とスプリング部１０２とを、図２（Ｃ）に示すように、組み合わせてアタッチメント装置１を構成する。
図２（Ｃ）に示すように、アタッチメント治具板１０３の装着用穴１０３０に装着してアタッチメント装置１を構成することができる。
アタッチメント装置１では、当該コンタクトピン部１０１とスプリング部１０２とを組み合わせて、アタッチメント治具板１０３の複数の装着用穴１０３０に複数装着（当該実施例では２個装着）されてアタッチメント装置１を構成する。

当該コンタクトピン部１０１は、図２（Ａ）に示すように、プロ−ブ様の針部１０１０と本体部（スプリング部受け部）１０１１とスプリング部内装部１０１２とを有してなる。

当該スプリング部１０２は、図２（Ｂ）に示すように、両端の平部１０２０と当該平部間のばね本体部１０２１とを有してなる。当該スプリング部１０２は、例えば、圧縮コイルバネにより構成される。当該圧縮コイルバネは、例えば、円形断面の円筒コイルバネにより構成される。ばね本体部１０２１は、例えば、図示のように、平等ピッチばねに構成されるが、不平等ピッチばねに構成されていてもよい。当該スプリング部１０２は、線材により構成され、その直径が２０ミクロンから８０ミクロンのものを使用して構成することが好ましい。当該範囲を逸脱すると、当該スプリング部１０２がクッション効果等の本発明の目的を奏し得なく、その直径が２０ミクロン未満のときには、当該スプリング部１０２が潰れてクッション効果や押圧不足による必要な導通効果が得られない等の本発明の目的を奏し得ず、一方、その直径が８０ミクロンを超えても、狭小ピッチに対応できず、本発明の目的を奏し得なくなる。
当該スプリング部１０２の外径は、８０ミクロンから３５０ミクロンであることが好ましい。当該スプリング部１０２の外径が、８０ミクロン未満のときには、当該スプリング部１０２による適切なクッション効果や押圧不足による必要な導通効果が得られない等の本発明の目的を奏し得ず、一方、その外径が３５０ミクロンを超えると、上記のアタッチメント治具板１０３への装着個数が不足して、狭小ピッチに対応できなかったり、全体の適当なクッション効果が不足する等、本発明の目的を奏し得なくなる。
当該スプリング部１０２は、適宜メッキ例えばＮｉ、Ａｕを施すことが好ましく、そのメッキにより、導通を良好にし、又、その表面を保護できる等の利点を有する。

前記コンタクトピン部１０１の外径は、５０ミクロンから２５０ミクロンであることが好ましい。当該コンタクトピン部１０１の外径が、５０ミクロン未満のときには、当該コンタクトピン部１０１の基板パッドへの適切なコンタクトを奏し得ず、一方、その外径が２５０ミクロンを超えると、上記のアタッチメント治具板１０３への装着個数が不足し、狭小ピッチに対応できなかったり、全体の適当なクッション効果が不足する等、本発明の目的を奏し得なくなる。
当該コンタクトピン部１０１は、スプリング部１０２と同様に、適宜メッキ例えばＮｉ、Ａｕを施すことが好ましく、そのメッキにより、導通を良好にし、又、その表面を保護できる等の利点を有する。

アタッチメント装置１を構成するアタッチメント治具板１０３は、例えば、樹脂基板により構成することができ、当該樹脂基板としては、寸法安定性、機械加工性、絶縁特性を有するエポキシ樹脂などの機能性プラスチックスを使用することが、本発明の目的上好ましく、その厚みは、例えば、３〜５ｍｍに構成すればよい。

本発明の実施の一例を説明するに、アタッチメント装置１は、例えば、図１に示すように、ユニバ−サル検査機５００の下部に取り付けられる。
当該アタッチメント装置１を構成するコンタクトピン部１０１とスプリング部１０２とは、図２（Ｃ）に示すように、コンタクトピン部１０１のスプリング部内装部１０１２が、スプリング部１０２の下端の平部１０２０及び当該下端の平部１０２０と上端平部１０２０との間のばね本体部１０２１の内部に挿着されるように、組み合わせて、アタッチメント装置１を構成する。
図１及び図３に示すように、プロ−ブピン５００５の下端部が、当該アタッチメント装置１のスプリング部１０２の上端部の平部１０２０に当接し、一方、プロ−ブピン５００５の上端部が、ユニバ−サル検査機５００の検査機側電極部５０００に当接するように、当該プロ−ブピン５００５を位置させる。
当該プロ−ブピン５００５は、図１及び図５にも示すように、傾きのない垂直のプロ−ブピン５００５と、傾いた斜めのプロ−ブピン５００５とが配設されている。
当該傾きのない垂直のプロ−ブピン５００５と傾いた斜めのプロ−ブピン５００５とは、図１及び図５に示すように、当該各プロ−ブピン５００５の上端部が、検査側治具板５００１のピン穴５００２から突出し、他方、当該各プロ−ブピン５００５の下端部が、基板側治具板５００３のピン穴５００４から突出し、プロ−ブピン５００５の上端部が、当該ユニバ−サル検査機５００の検査機側電極部５０００に当接し、プロ−ブピン５００５の下端部がアタッチメント装置１のスプリング部１０２の上端平部１０２０に当接するようになっている。
図１及び図３に示すように、検査に際して、テ−ブル５０２を押し上げて、アタッチメント装置１のコンタクトピン部１０１のプロ−ブ様の針部１０１０が、検査されるプリント配線基板５０１側の基板バッド５０１０に当接され、押圧され、当該プロ−ブピン５００５を介してユニバ−サル検査機５００の検査機側電極部５０００と検査されるプリント配線基板５０１側の基板バッド５０１０との間に電流を流して両者間に導通をとり、検査を実施するが、アタッチメント装置１が、ユニバ−サル検査機５００の基板側治具板５００３とプリント配線基板５０１との間に介在しているので、当該導通は、当該アタッチメント装置１及びプロ−ブピン５００５を介して行われる。
図１及び図３に示すように、ユニバ−サル検査機５００の下部にアタッチメント装置１を取り付けると、ユニバ−サル検査機５００の斜めのプロ−ブピン５００５が、当該アタッチメント装置１のスプリング部１０２に接触して押圧され、斜めの圧力を当該スプリング部１０２によって垂直方向に変換するので、プリント配線基板５０１の基板パッド５０１０の表面に垂直にコンダクトできる。
即ち、プロ−ブピン５００５が傾き斜めになっていても、垂直に配設された当該アタッチメント装置１を介して導通が取られるので、従来例のように、プロ−ブピン５００５を斜めにしてコンタクトした場合、その斜めの角度が大きくなればなる程、プロ−ブピン５００５は、基板パッド５０１０の表面に点でコンタクトせず、その先端が斜めの面で基板パッド５０１０に押圧されるため、湾曲して又は滑動して、基板パッド５０１０の表面に擦り傷を与えたり或いは打痕等のダメ−ジを生じさせることになり、小さな基板パッド５０１０面にダメ−ジを与え、確実なピンコンタクトを得ることが難しく、検査の信頼性を著しく損なうことになっていたが、当該問題点を克服・解消できる。
これにより、極度の半導体ＩＣチップの高密度・極小化への動きに伴う基板側パッドピッチの高密度、狭小化への要求に応え、微細回路のプリント配線基板の検査を容易にすると共に、導通検査の信頼性を向上し得る。
又、既存のユニバ−サル検査機５００の下部に取り付けるだけでよいので、技術的にも簡易で、又、コスト的にも安価に提供できる。

図１に例示するように、プロ−ブピン５００５は、例えばピンガイド用板等からなるプロ−ブの送り装置（ガイド機構）５００６を有してなるプロ−バ（Ｐｒｏｂｅｒ）の一部を構成している。当該プロ−ブピン５００５は、プロ−ブ（探針、触針）とも称され、本発明は広く当該プロ−ブに適用される。

前記実施例では、図１に示すように、ユニバ−サル検査機５００の下部にアタッチメント装置１を取り付ける例を示したが、当該アタッチメント装置１を構成するプロ−ブ５００５の先端部に当接するスプリング部１０２と基板パッド５０１０に当接するコンタクトピン部１０１とを上記のプロ−バの一部となしてもよい。
当該基板を検査する装置にあっては、その図示が省略されているが、前記プロ−ブ、治具フレ−ム，アライメント機構，制御電子機器，ハンドリングシステム、モニタ−、ＣＣＤカメラ等を有してなる。

本発明の検査方法及びアタッチメント装置は、前記実施例のプリント配線基板（プリント基板）の他、金属基板、多重チップモジュ−ル，フラットディスプレイ等のような電気的又は電気機械的特性を有する検査基板等の電子部品（装置）の検査にも適用できる。

本発明の実施例を示す構成図である。（Ａ）〜（Ｃ）各々本発明のアタッチメント装置の実施例を示す説明図である。本発明の実施例を示す構成拡大図である。（Ａ）検査機の検査測定用電極部の一例説明図、（Ｂ）基板パッドの一例説明図である。従来例の構成図である。

符号の説明

１アタッチメント装置
１０１コンタクトピン部
１０２スプリング部
５００検査機
５０１プリント配線基板
５００５プロ−ブ

Claims

プリント配線基板などの電子基板の検査測定用導電部が格子状に配設された検査機の当該検査測定用導電部と当該検査対象の電子基板との間をプロ−ブを介して導通をとって当該電子基板の検査を行う際に、当該プロ−ブの端部に当接するスプリング部と当該電子基板に当接するコンタクトピン部とを有してなるアタッチメント装置を前記プロ−ブと前記電子基板との間に介在させて前記プロ−ブが斜めになっていても当該アタッチメント装置を介して前記検査機と前記電子基板との間の導通を良好になし得るようにして当該電子基板の検査を行うことを特徴とする電子基板の検査方法。
プロ−ブが、該プロ−ブと該プロ−ブの送り装置とを有してなるプロ−バの一部を構成してなることを特徴とする、請求項１に記載された電子基板の検査方法。
プロ−ブの先端部に当接するスプリング部と電子基板に当接するコンタクトピン部とが、請求項２に記載のプロ−バの一部を構成してなることを特徴とする、請求項１又は２に記載された電子基板の検査方法。
検査測定用導電部が格子状に配設されたプリント配線基板などの電子基板の検査機の当該検査測定用導電部と当該検査対象の電子基板との間をプロ−ブを介して導通をとって当該電子基板の検査を行う際に当該プロ−ブと当該電子基板との間に介在させて使用する当該プロ−ブの端部に当接するスプリング部と当該電子基板に当接するコンタクトピン部とを備えてなることを特徴とするアタッチメント装置であって、当該プロ−ブが斜めになっていても前記検査機と前記電子基板との間の導通を良好になすことができる検査用アタッチメント装置。
プロ−ブが、該プロ−ブと該プロ−ブの送り装置とを有してなるプロ−バの一部を構成してなることを特徴とする、請求項４に記載された検査用アタッチメント装置。
プロ−ブの先端部に当接するスプリング部と電子基板に当接するコンタクトピン部とが、請求項５に記載のプロ−バの一部を構成してなることを特徴とする、請求項４又は５に記載された検査用アタッチメント装置。